L’omeostasi delle proteine nei neuroni
Le sinapsi neuronali presentano 100-500 specie di proteine che variano nel numero di copie nelle singole sinapsi. Per mantenere la funzione sinaptica neuronale, la sintesi, il traffico e il deterioramento di queste proteine devono essere strettamente regolati. Benché vi sia una diretta associazione tra l’omeostasi delle proteine e i cambiamenti nel corpo cellulare e nel proteoma sinaptico, non è ancora chiaro in che modo questi due processi sono coordinati tra loro. Tradizionalmente, si riteneva che tutte le proteine richieste per la funzione neuronale fossero sintetizzate nel corpo cellulare neuronale. Studi recenti, tuttavia, hanno messo in dubbio questo concetto, dimostrando la sintesi di proteine locali negli assoni e nei dendriti. Questi risultati suggeriscono inoltre che i meccanismi di sintesi e di degrado delle proteine debbano essere presenti nello stesso compartimento subcellulare e che, per raggiungere la necessaria concentrazione di proteine, essi debbano essere coordinati. L’obiettivo del progetto NEURONALPROTEOSTASIS (Synaptic stability and modifiability: protein synthesis and degradation in neurons), finanziato dall’UE, era comprendere in che modo la sintesi e il deterioramento delle proteine collaborano tra loro per facilitare la plasticità neuronale. Gli scienziati, inoltre, desideravano studiare l’interazione tra sintesi e deterioramento delle proteine specificamente nei dendriti. Le attività del progetto si sono concentrate in particolare sul percorso del proteasoma ubiquitina, uno dei principali del degrado proteico. Utilizzando gli inibitori del proteasoma, i ricercatori hanno scoperto una notevole riduzione della sintesi delle proteine dopo l’inibizione del loro degrado. Un aspetto interessante è il fatto che questa diminuzione del deterioramento proteico generale era accompagnata da un incremento della sintesi di proteine specifiche. Quando gli scienziati hanno analizzato più da vicino la natura di questa osservazione, hanno scoperto un composto chimico capace di invertire l’arresto della sintesi di proteine dopo l’inibizione del proteasoma. Nel complesso, i risultati del progetto NEURONALPROTEOSTASIS pongono le basi per studi futuri sul coordinamento specifico della sintesi e del degrado proteico nei dendriti neuronali. Una profonda conoscenza di questa interazione nelle cellule post-mitotiche come i neuroni permetterà di comprendere come reagiscono alle condizioni di stress. Questo è un aspetto estremamente importante, considerato che la disfunzione del proteasoma è associata alle malattie di Parkinson e di Alzheimer.
Parole chiave
Neuroni, sintesi delle proteine, dendriti, NEURONALPROTEOSTASIS, proteasoma
